Plastic drijft op en in de buurt van het oppervlak van de oceaan.

Terwijl je dit leest, een vreemd object dat eruit ziet een 2,000-voet drijvende zwembadnoedel drijft langzaam door het centrale noorden van de Stille Oceaan. Dit object is ontworpen om een ​​enorm milieuprobleem op te lossen. Maar door dit te doen, vestigt het de aandacht op een aantal anderen.

Er zijn een geschatte vijf biljoen stukjes plastic drijvend op en in de oceanen van de wereld. De enorme poolnoedel zal door de Great Pacific Garbage Patch, aangedreven door de wind en stroming en het plastic oprapen dat het onderweg tegenkomt. Ocean Cleanup, de organisatie die het apparaat heeft ontwikkeld, belooft "de grootste opruiming in de geschiedenis. '

Als het werkt, kan het apparaat - zogenaamd System 001 - een deuk in de enorme hoeveelheid maken door de oceaan gedragen plastic. Maar zodra dat plastic is verzameld, zijn de opties niet goed. Dat is waar een milieu-ethicus zoals ik begint na te denken over waar dit plastic als volgende zal eindigen. De oceaan is beter af zonder, natuurlijk, maar het plastic probleem heeft veel meer lagen dan het voor het eerst lijkt.

De strijd om te sorteren

Recycling van plastic is alleen mogelijk als het nauwkeurig kan worden gescheiden in de verschillende chemische soorten. Wat mensen in het algemeen beschrijven met het enkele woord "plastic" omvat zeven hoofdtypen materialen - degene die worden gebruikt om frisdrankflessen, vuilniszakken, huishoudfolie, boodschappentassen, yoghurtcontainers, visnetten, schuimisolatie en niet-metalen onderdelen van veel huishoudelijke apparaten te maken. Voor het recyclen van elk van deze typen, die u misschien kent door hun acroniemen - zoals PETE, LDPE, PVC, PP en HDPE - is een ander chemisch proces vereist.

Dat is de reden waarom veel huishoudelijke recyclingprogramma's bewoners vragen hun plastic te sorteren - en waarom gemeenschappen die mensen allerlei soorten recyclebaar materiaal in één grote prullenbak laten plaatsen, mensen en machines in dienst hebben om het te sorteren nadat het is verzameld.

Sorteren zal niet eenvoudig zijn met het plastic in de oceaan. Alle verschillende soorten plastic worden door elkaar gemengd en een deel ervan is chemisch en fysiek afgebroken door zonlicht en golfslag. Veel ervan wordt nu in kleine stukjes genoemd microplastics, net onder het oppervlak opgehangen. De eerste moeilijkheid, maar zeker niet de laatste, zal al dat plastic sorteren - plus zeewier, zeepokken en ander zeeleven dat zich mogelijk aan het drijvende puin heeft vastgehecht.

Recycling of downcyclen?

Ocean Cleanup werkt aan de beste manier om het materiaal dat het verzamelt opnieuw te verwerken en te merken, in de hoop dat er een markt zal ontstaan ​​voor zijn unieke product. Zelfs als de ingenieurs en onderzoekers van het bedrijf kunnen achterhalen hoe alles te sorteren, zijn er fysieke beperkingen aan hoe nuttig het verzamelde plastic zal zijn.

De handeling van recycling omvat het vermalen van materialen in zeer kleine stukjes alvorens ze te smelten en te reformen. Een onontkoombaar onderdeel van dat proces is dat telkens wanneer plastic wordt gerecycled, de polymeren ervan - de lange chemische sequenties die de structuur ervan verschaffen - korter worden.

Over het algemeen kunnen lichtere en flexibelere soorten plastic alleen worden gerecycled tot dichtere, hardere materialen - tenzij er grote hoeveelheden nieuw nieuw plastic aan het mengsel worden toegevoegd. Na een of twee ronden van recycling, de mogelijkheden voor hergebruik worden zeer beperkt. Op dat moment wordt het "downcycled" plastic materiaal gevormd tot textiel, autobumpers of plastic timmerhout, die nergens anders dan op de stortplaats terechtkomen. Het plastic wordt afval.

Kunststofcompostering

Wat als er een manier was om ervoor te zorgen dat plastic op de lange termijn echt recyclebaar was? De meeste bacteriën kunnen plastics niet afbreken, omdat de polymeren sterke chemische koolstof-koolstofbindingen bevatten anders dan alles wat bacteriën naast de natuur hebben ontwikkeld. Gelukkig lijken bacteriën zich na een aantal decennia in de omgeving te bevinden met door mensen afgedankte kunststoffen te evolueren om deze synthetische grondstof te gebruiken die het moderne leven doordringt.

In 2016 heeft een team van biologen en materiaalwetenschappers een bacterie gevonden die dat wel kan eet het specifieke type plastic dat in drankflessen wordt gebruikt. De bacteriën veranderen PET-plastic in meer basische stoffen die kunnen zijn opnieuw gemaakt in nieuwe plastics. Na het identificeren van het belangrijkste enzym in het plastic-verteringsproces van de bacterie, ging het onderzoeksteam het enzym bewust opzuigen om het effectiever te maken. Een wetenschapper zei dat het technische werk erin geslaagd is om "inhalen evolutie. '

Op dit punt werken de doorbraken alleen in laboratoriumomstandigheden en alleen op een van de zeven soorten kunststoffen. Maar het idee om verder te gaan dan de natuurlijke evolutie is waar de oren van een milieu-filosoof alert blijven.

Synthetische enzymen en bacteriën

Het ontdekken van de plasticetende bacterie en zijn enzym kostte veel kijken, wachten en testen. Evolutie is niet altijd snel. De bevindingen suggereren de mogelijkheid om bijkomende enzymen te ontdekken die met andere kunststoffen werken. Maar ze verhogen ook de mogelijkheid om het heft in eigen hand te nemen en nieuwe enzymen en microben te ontwerpen.

Reeds volledig kunstmatige eiwitten gecodeerd door synthetisch geconstrueerde genen werken als kunstmatige enzymen en katalyserende reacties in cellen. Eén onderzoeker beweert "we kunnen eiwitten ontwikkelen - dat zou normaal gesproken miljarden jaren in beslag hebben genomen om te evolueren - in enkele maanden tijd. "In andere laboratoria zijn synthetische genomen die volledig uit flessen chemicaliën zijn opgebouwd nu in staat tot het uitvoeren van bacteriële cellen. Geheel synthetische cellen - genomen, metabole processen, functionele cellulaire structuren en alles - worden verondersteld alleen te zijn een decennium verwijderd.

Het komende tijdperk van de synthetische biologie belooft niet alleen te veranderen wat organismen kunnen doen. Het dreigt te veranderen wat organismen eigenlijk zijn. Bacteriën zullen niet langer alleen van nature voorkomende levensvormen zijn; sommigen, zelfs veel ervan, zijn speciaal gebouwde microben die uitdrukkelijk zijn geconstrueerd om functies te bieden die nuttig zijn voor mensen, zoals het composteren van plastic. De grens tussen leven en machine zal vervagen.

De plastics die de oceanen van de wereld vervuilen, moeten worden opgeruimd. Door ze terug naar het land te brengen, zou het zelfs op wereldschaal onmogelijk zijn om afval "weg te gooien" - het gaat gewoon ergens anders voor een tijdje. Maar mensen moeten heel voorzichtig zijn met wat voor soort technologische oplossingen ze gebruiken. Ik kan het niet helpen, maar zie de ironie van het proberen om het zeer reële probleem van te veel synthetische materialen rond de oceanen op te lossen door aan de wereld biljoenen synthetisch geproduceerde eiwitten of bacteriën te introduceren om ze op te ruimen.

Over de auteur

Christopher J. Preston, hoogleraar filosofie, De Universiteit van Montana

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.

Boeken van deze auteur

at InnerSelf Market en Amazon